午夜時(shí)分,北大西洋。 一艘巨大的集裝箱貨船收到最新的天氣預(yù)報(bào):風(fēng)暴就在前方。為了擺脫糟糕的天氣,確保及時(shí)到達(dá)目的地,巨輪靜靜地改變了航向和航速,并把修正后的航線發(fā)給船主和即將??康母劭?。當(dāng)這艘船終于接近碼頭時(shí),又修正了一次航向,這次是為了避開(kāi)船首右舷的漁船。 這是跨大西洋航運(yùn)中普通的一天;然而卻又是完全不同的一天。因?yàn)?,這艘貨船上一個(gè)人也沒(méi)有——“船長(zhǎng)”實(shí)際上坐在世界另一端的運(yùn)營(yíng)控制中心。在那里,技術(shù)人員通過(guò)衛(wèi)星數(shù)據(jù)鏈路監(jiān)控和控制貨船,但大部分情況下,這艘船都是自主航行。 盡管這種無(wú)人船還沒(méi)有航行在大海上,但它的出現(xiàn)只是一個(gè)時(shí)間問(wèn)題。勞斯萊斯預(yù)計(jì),第一艘完全無(wú)人駕駛船舶將在幾年內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)運(yùn)營(yíng),初期可能是一艘港口拖船或渡輪,穿梭于河口或者峽灣的口岸執(zhí)行短距離的汽車運(yùn)輸工作。 而完全自動(dòng)航行的無(wú)人遠(yuǎn)洋貨輪,將在10-15年內(nèi)成為一種常態(tài)。 無(wú)人駕駛船舶,是人工智能和數(shù)字通信技術(shù)最新的受益者。電子傳感器、通信和計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)步,產(chǎn)生了一系列無(wú)人駕駛的設(shè)想,包括:無(wú)人車、無(wú)人機(jī)、無(wú)人直升機(jī)、無(wú)人火車,乃至這次要講的無(wú)人船。全世界的公司和研究機(jī)構(gòu),正在努力把想法變成現(xiàn)實(shí)。 為此,勞斯萊斯在芬蘭構(gòu)建了一個(gè)合作項(xiàng)目:AAWA,高級(jí)自主水運(yùn)應(yīng)用。參與者正努力在十年之內(nèi),為船舶研發(fā)出遠(yuǎn)程控制或者完全自主化的駕駛技術(shù)。 探索者不止勞斯萊斯。歐盟的MUNIN(海上智能無(wú)人駕駛航行網(wǎng)絡(luò))項(xiàng)目,由位于漢堡的Fraunhofer海運(yùn)物流和服務(wù)中心領(lǐng)導(dǎo)。這個(gè)項(xiàng)目正在從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和法律三個(gè)方面,對(duì)在公開(kāi)海域運(yùn)行一艘無(wú)人駕駛船舶進(jìn)行可行性評(píng)估。 此外,國(guó)際船舶認(rèn)證組織DNV GL的研究人員,正在探索使用無(wú)人駕駛的電動(dòng)船舶,沿挪威長(zhǎng)長(zhǎng)的海岸線運(yùn)輸貨物的可行性。中國(guó)海事局和武漢理工大學(xué)合作推進(jìn)無(wú)人多功能海事船舶的研究和開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,目的是研究自動(dòng)駕駛船舶在商業(yè)和軍事領(lǐng)域的用途。 △ 這里還有一個(gè)非??苹梅秲旱膭谒谷R斯無(wú)人船視頻,頭條號(hào)文章不方便插入視頻,量子位在這里放了一張動(dòng)圖的截圖,觀看完整視頻的方法,我們列在文章最后。 為什么全球都對(duì)無(wú)人船如此關(guān)注? 這很容易解釋:無(wú)人駕駛的船舶更安全、更有效率、更便宜。位于德國(guó)慕尼黑的安聯(lián)保險(xiǎn)2012年發(fā)布報(bào)告稱:75%-96%的海上事故是人為錯(cuò)誤的結(jié)果,而且往往都是疲勞導(dǎo)致。遠(yuǎn)程控制和自主控制船舶將減少這種錯(cuò)誤的發(fā)生,降低船員受傷甚至死亡的風(fēng)險(xiǎn),當(dāng)然也降低了船舶自身所面臨的風(fēng)險(xiǎn)。 海盜也不再是個(gè)威脅。無(wú)人駕駛船舶的造型,讓海盜很難在大海上登船;即便海盜登船,也很難進(jìn)入操控系統(tǒng)。電腦可以讓船舶拋錨停船或者以低航速前進(jìn),讓海軍艦船可以很容易的趕來(lái)增援。而且,重新奪回船舶也更容易,沒(méi)有船員被扣押為人質(zhì),海盜手上沒(méi)有高價(jià)籌碼。 遠(yuǎn)程控制和無(wú)人駕駛船舶的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn),是擁有更大的貨物運(yùn)載量和更低的風(fēng)阻。因?yàn)闆](méi)有人類船員,所以不需要甲板室、宿舍以及通風(fēng)、加熱、排污系統(tǒng),這讓船舶更輕、更時(shí)尚同時(shí)減少燃料消耗、減少操作和建設(shè)成本。 當(dāng)然,智能船舶還能解決海上專業(yè)人才越來(lái)越短缺的困局。隨著船舶越來(lái)越復(fù)雜,對(duì)船員的要求越來(lái)越高;而航海事業(yè)本身吸引力越來(lái)越小,一次遠(yuǎn)航就意味著幾個(gè)星期甚至幾個(gè)月遠(yuǎn)離家鄉(xiāng)。而遠(yuǎn)程控制和無(wú)人駕駛技術(shù),可以重新吸引高素質(zhì)的年輕人進(jìn)入海運(yùn)行業(yè)。 構(gòu)建這種未來(lái)船舶的技術(shù)條件已經(jīng)具備。更大的挑戰(zhàn)來(lái)自于,監(jiān)管機(jī)構(gòu)是否允許這種船舶出海運(yùn)營(yíng)。目前,全球航運(yùn)規(guī)則對(duì)無(wú)人船還沒(méi)有清楚的規(guī)定,例如是否允許無(wú)人船航行、如何保險(xiǎn)以及如何判定發(fā)生事故時(shí)的責(zé)任人等等。 與勞斯萊斯的AAWA項(xiàng)目一道,歐洲至少還有兩個(gè)團(tuán)體正在研究修改法規(guī)以明確這些問(wèn)題。其中一個(gè)是SARUMS(歐洲無(wú)人海事系統(tǒng)的安全和規(guī)章)小組,由瑞典和其他六個(gè)國(guó)家共同組成。另一個(gè)是英國(guó)的海上自治系統(tǒng)監(jiān)管工作組。 他們的目的是確?!秶?guó)際海上生命安全公約》在下一次更新迭代時(shí),能夠反映新技術(shù)的發(fā)展。監(jiān)管者顯然最關(guān)心無(wú)人船到底有多安全,工程師們正在融合相關(guān)技術(shù),避免所有可能的危險(xiǎn)。 無(wú)人駕駛船舶的關(guān)鍵能力,是能夠感知并傳達(dá)其周圍正在發(fā)生的狀況,從而可以執(zhí)行復(fù)雜操作、避免沿途的碰撞,順利導(dǎo)航抵達(dá)目的地。勞斯萊斯正致力于情境感知系統(tǒng):將來(lái)自高清可見(jiàn)光和紅外攝像機(jī)的圖像與激光雷達(dá)和雷達(dá)測(cè)量相結(jié)合,提供船舶周圍環(huán)境的詳細(xì)圖像。 然后,這個(gè)信息可以傳回遠(yuǎn)程操控中心,交給有經(jīng)驗(yàn)的船長(zhǎng)判斷;或者直接由無(wú)人船上的計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理,并決定下一步該干什么。 遠(yuǎn)程指揮的船長(zhǎng)或者無(wú)人船的自主導(dǎo)航系統(tǒng),還能利用很多來(lái)源的信息:來(lái)自衛(wèi)星導(dǎo)航的修正信息、天氣情況、其它船只的位置及身份廣播等。使用多個(gè)來(lái)源的數(shù)據(jù)和電子輔助,已經(jīng)是今天船員們?nèi)粘;顒?dòng)的一部分。用于監(jiān)測(cè)船舶主要機(jī)械情況,確保發(fā)動(dòng)機(jī)和其他關(guān)鍵機(jī)械部件正常運(yùn)行的系統(tǒng),早已經(jīng)在船上協(xié)助確定導(dǎo)航方案。 未來(lái),嵌入在船舶關(guān)鍵系統(tǒng)深處的傳感器將提供更多的數(shù)據(jù),監(jiān)控范圍覆蓋主發(fā)動(dòng)機(jī)、起重機(jī)和其他甲板機(jī)械、螺旋槳和船首推進(jìn)器、發(fā)電機(jī)、燃料過(guò)濾裝置等等。這些信息將有助于確定這些系統(tǒng)是否正常、有效地工作。當(dāng)關(guān)鍵部件即將發(fā)生故障時(shí),可以呼叫下一個(gè)港口安排預(yù)防性維護(hù),如果需要的話還能派遣人員在航行途中登船維修。 對(duì)于無(wú)人船來(lái)說(shuō),把船體收集到的數(shù)據(jù)及時(shí)送達(dá)上岸是至關(guān)重要的。所以,這種創(chuàng)博需要恒定的實(shí)時(shí)通訊鏈路。公海船舶使用多年的衛(wèi)星通訊,服務(wù)已經(jīng)非常好。特別是,AAWA合作伙伴Inmarsat在2015年8月發(fā)射了第三顆Global Xpress衛(wèi)星,未來(lái)可以為幾乎任何地方的無(wú)人船,提供來(lái)自太空的高速寬帶連接。 防止這些數(shù)據(jù)流和無(wú)人船系統(tǒng)遭遇黑客入侵至關(guān)重要。誰(shuí)也不想讓麻煩制造者改變船只的航路,或者撞上什么東西。安全無(wú)小事,但是勞斯萊斯有信心做好。 即使無(wú)人船可以完全自主航行,也必須有一個(gè)岸上的人對(duì)其負(fù)責(zé)。不同類型的船舶,或處于航行的不同階段的船舶,可能需要非常不同的監(jiān)督和控制水平。遠(yuǎn)在大海上的貨船,通常需要很少的人力監(jiān)督,一個(gè)船長(zhǎng)同時(shí)監(jiān)督許多船只。而在擁擠的航道運(yùn)行的船只,例如靠近海岸,或駛?cè)腭偝龈劭谄陂g,將需要船長(zhǎng)給予非常充分的關(guān)注。 所以,還得開(kāi)發(fā)一個(gè)可靠的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)。基于在航空、核能和空間探索以及水手模擬培訓(xùn)系統(tǒng)搭建等工作中獲得的經(jīng)驗(yàn),萊斯萊斯一直在研究遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)以及配套的遠(yuǎn)程控制中心,這不僅需要考慮到人體工程學(xué),還要考慮到易用性和實(shí)用性。 建設(shè)遠(yuǎn)程操控中心,勞斯萊斯并非毫無(wú)經(jīng)驗(yàn)。此前,勞斯萊斯的工程師就設(shè)計(jì)了Unified Bridge艦橋,這是一種完全顛覆傳統(tǒng)船只艦橋樣式的設(shè)計(jì),可以為船員提供舒適、干凈、安全的工作環(huán)境。2014年迄今,Unified Bridge已應(yīng)用于拖船、大型游艇、極地研究船等不同艦種。 建造和運(yùn)營(yíng)不同種類的無(wú)人船很難有統(tǒng)一的時(shí)間表。一些無(wú)人船可以不需要任何船員操作,并且看起來(lái)和現(xiàn)在的艦船完全不一樣。還有一些依賴于自主控制和人類遙控的結(jié)合,在開(kāi)放水域自主航行,需要高級(jí)操控時(shí)交由遠(yuǎn)程控制。 例如游輪總是需要船員,因?yàn)檫€要為船上的游客提供服務(wù)和安全保證。不過(guò)未來(lái)的無(wú)論有沒(méi)有船員,艦船應(yīng)該都會(huì)采用同樣的技術(shù)。因?yàn)樾录夹g(shù)能讓甲板上的人們更安全。 目前,勞斯萊斯正在進(jìn)行第一代高級(jí)智能船舶的設(shè)計(jì),而要解決的問(wèn)題還包括經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、法律、監(jiān)管和技術(shù)等多個(gè)方面。第一艘投入商業(yè)運(yùn)營(yíng)的智能船舶,初期可能是一艘港口拖船或渡輪,而且可能仍然載有船員,盡管他們不會(huì)插手航行的工作。 無(wú)人船投入測(cè)試已經(jīng)為期不遠(yuǎn)。挪威海事局和挪威海岸管理局簽署了一項(xiàng)協(xié)議,允許在特隆赫姆峽灣進(jìn)行相關(guān)海試,這是世界上第一個(gè)被指定用于測(cè)試自主航行船舶的地方。同時(shí),芬蘭海洋工業(yè)協(xié)會(huì)、交通和通信部和Tekes(芬蘭創(chuàng)新資助局)都已加入勞斯萊斯和其他公司的計(jì)劃之中,用以推動(dòng)在波羅的海展開(kāi)無(wú)人海洋運(yùn)輸?shù)奶剿鳌?/p> 再過(guò)三年,無(wú)人船將會(huì)出現(xiàn)在人們面前。到2025年,一些有遠(yuǎn)見(jiàn)的航運(yùn)公司,將在公海上運(yùn)營(yíng)完全無(wú)人駕駛的遠(yuǎn)洋船舶。然后再過(guò)五年,無(wú)人船將隨處可見(jiàn)。 長(zhǎng)期來(lái)看,航運(yùn)業(yè)正經(jīng)歷根本性的變化,更多的變化仍在孕育之中。向無(wú)人駕駛船舶的轉(zhuǎn)變,無(wú)疑將徹底改變?nèi)蚬?yīng)鏈的運(yùn)作,并創(chuàng)造出新的服務(wù)。這將帶來(lái)行業(yè)的顛覆,就像Uber、Spotify和Airbnb在各自領(lǐng)域做的那樣。 這艘船不僅乘風(fēng)破浪,也掀起新的波浪。 編譯 | 量子位 舒石 還記開(kāi)頭提到的那段視頻么?強(qiáng)烈推薦你看一下。因?yàn)轭^條文章不方便插入視頻,所以請(qǐng)移步我們的微信公眾號(hào),搜索:量子位 或 QbitAI ,在公眾號(hào)回復(fù):“勞斯萊斯”四個(gè)字即可。 |
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